影响材料的抗冻性的主要因素有哪些?

影响材料的抗冻性的主要因素有哪些?
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1、含气量 含气量也是影响混凝土抗冻性的主要因素,尤其是加入引气剂形成的微小气孔对提高混 凝土抗冻性史为重要.为使混凝土具有较好的抗冻性,其最佳含气量约为5%～6%.加气的混 凝土不仅从耐久性的观点看是有益的,而且从改善和易性的观点看也是有利的.混凝土中加 气与偶然截留的空气不同,加气的气泡直径的数量级为0. 05mm,而偶然截留的空气一般都 形成大得多的气泡.加气在水泥浆中形成彼此分离的孔隙,因此不会形成连通的透水孔道, 这样就不会增加混凝土的渗透性.这些互不连通的微细气孔在混凝土受冻初期能使毛细孔中 的静水压力减小,即起到减压作用.在混凝土受冻结冰过程中,这些孔隙可阻止或抑制水泥 浆中微小冰体的生成.为使混凝土具有较好的抗冻性,还必须保证气孔在砂浆中分布均匀. 含气量测定是混凝土是否具有抗冻融性能的“传感器”.含气量增加,平均孔隙间距减 小.在最佳含气量条件下,孔隙间距将会防止冻融造成的压力过大.研究表明,混凝土中含 气量合适,抗冻性可大为提高.滑模混凝土的含气量在4%左右时,抗冻标号可达500次左右 冻融循环,达到超抗冻性混凝土要求.若要求粉煤灰的混凝土达到4%含气量,应视粉煤灰掺 量成倍增大引气剂量.此时粉煤灰混凝土的抗冻性也能达到300次以上冻融循环,能达到高 抗冻性的要求. 为满足混凝土抗冻性和抗盐性要求,各国都提出了适宜含气量的推荐值,一般均在3%-6%之 间,集料的最大粒径增大,含气量小.根据混凝土抗冻性机理研究得到的最大气泡间距系数 应为0.25mm,对应的最小拐点（临界）含气量3%.引气剂质量较好,气泡越小、表面积越 大,临界含气量有减小趋势.实验表明,当混凝土含气量超过6%后,抗冻性不再提高. 2、水灰比 水灰比大小是影响混凝土各种性能(强度、耐久性等)重要因素.在同样良好成型条件下 ,水灰比不同,混凝土密实程度、孔隙结构也不同.由于多余的游离分子在混凝上硬化过程 中逐渐蒸发掉,形成大量开口孔隙,毛细孔又不能完全被水泥水化生成物填满,直至相互连 通,形成毛细孔连通体系,具有这种孔隙结构的混凝土渗透性、吸水性都很大,最容易使混 凝土受冻破坏.因此我们在考虑引气剂同时,必须考虑水灰比,在含气量相同时,气泡的半 径随水灰比的降低而减少,孔隙结构得到改善,提高了混凝上的抗冻性. 当龄期和养护温度一定时,混凝上的强度取决于水灰比和密实度.在水泥水化过程中, 水灰比对硬化水泥浆的孔隙率有直接的影响,而孔隙率的改变又影响了混凝上的密实度,从 而影响混凝土的孔隙体积.此时,孔隙体积的增加是由于混凝土毛细孔径变大且连通,从而 减少了起缓冲冻胀压力的储备孔,致使混凝土受冻后产生较大的膨胀压力.特别是承受反复 的冻融循环后,混凝土将遭受严重的结构性破坏.因此,为提高混凝土的抗冻性,必须严格控制水灰比,必要时,甚至需人工干预,如加引气剂实施“人工造孔”. 从提高混凝土材料抗冻性而言,主要有两个技术手段：一是提供冻胀破坏的缓冲空腔,加引 气剂就是最重要的基本手段；二是增强材料本身的冻胀抵抗力,控制较小水灰比和较高的抗 压强度. 3、混凝土的饱水状态 混凝土的冻害与其饱水程度有关.一般认为含水量小于孔隙总体积的91. 7%就不会产生冻 结膨胀压力,在混凝土完全保水状态下,其冻结膨胀压力最大.混凝土的饱水状态主要与混 凝上结构的部位及其所处的自然环境有关.在大气中使用的混凝上结构,其含水量均达不到 该值的极限,而处于潮湿环境的混凝土,其含水量要明显增大.最不利的部位是水位变化区 ,此处的混凝上经常处于干湿交替变化的条件下,受冻时极易破坏.此外由于混凝土表层的 含水率通常大于其内部的含水率,且受冻时表层的温度均低于其内部的温度,所以冻害往往 是由表层开始逐步深入发展的. 4、混凝土的受冻龄期 混凝土的抗冻性随龄期的增长而提高.因为龄期越长水泥水化越充分,混凝土强度越高, 抵抗膨胀的能力越大,这一点对旱期受冻的混凝上史为重要.